Устройство для автоматического управления вращающейся печью

 

О П И С " Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (ii) 5049I6

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.04.74 (21) 2013080, 29-33 с присоединением заявки № (51) М. Кл. - F 27D 19/ОО

Совета Министров СССР ло делим изобретений и открытий (53) УДК 666.3.041.9 (088.8) Опубликовано 28,02.76. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 20.04.76 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

P. И. Ицелев и Л. Н. Лифшиц

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизации предприятий промышленности строительных материалов (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧЬЮ

Государстоеинмй комитет (23 П

23) Приоритет

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления такими вращающимися печами, в которых качественное течение технологического процесса определяется наличием отвала материала от футеровки, например, в печах для производства керамзита.

Известно устройство для автоматического управления вращающейся печью с приводом, включающее устройство для автоматического изменения расхода топлива, соединенное с измерителем расхода топлива, и стабилизатор подачи сырья, причем устройство для автоматического изменения расхода топлива соединено также с измерителем температуры в зоне вспучивания.

Недостаток известного устройства состоит в подключении к устройству для автоматического изменения расхода топлива измерителя температуры в зоне вспучивания, который при некоторых видах возмущений, например при сдвигах технологических зон, неточно отражает состояние материала в печи, что приводит к снижению качества готового продукта.

Целью изобретения является повышение качества готового продукта.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит блок сравнения и измеритель амплитуды заданной полосы периодических колебаний тока статора привода печи, задатчик оптимального расхода топлива и задатчик начального значения амплитуды заданной полосы периодических колебаний тока, соединенные с входами блока сравнения, а также экстремальный регулятор, вход которого соединен с блоком сравнения, а выход — с устройством для автоматического изменения расхода топлива, причем измеритель расхода топлива и стабилизатор подачи сырья соединены с входами задатчика оптимального расхода

10 топлив а.

На фиг. 1 изображена экстремальная зависимость амплитуды заданной полосы периодических колебаний тока статора привода печи А от расхода тепла, полученного материа15 лом Q; на фиг. 2 — образование фиктивного экстремума Аь соответствующего субоптимальному качеству обжига и оптимальному расходу тепла Q<, на фиг. 3 — блок-схема устройства.

20 Устройство состоит из измерителя 1 амплитуды заданной полосы периодических колебаний тока статора привода печи; задатчика 2 оптимального расхода топлива; задатчика 3 начального значения амплитуды заданной по25 лосы периодических колебаний тока статора привода печи, соединенных с блоком 4 сравнения сигналов, который через экстремальный регулятор 5 соединен с устройством 6 для автоматического изменения расхода топлива, к

30 которому подключен также датчик 7 расхода

504916 топлива; стабилизатора 8 подачи сырья, соединенного с зядатчиком 2 оптимального расхода топлива, к которому по,",соединен также датчик 7 расхода топлива.

Работа устройства основана на одном из хяряктсрн >Ix свойств хорошо обработанного в керямзптовой печи мятер11а Iя, которое заключается в его с11оссбпостн периодически под гимяться по ф > терОБкс в попс 1;сп Iивяния и нслнсс1:.1о отделяться ст 11ее при вращении печи. Если матсрпял получил недостаточно тепла, тс он не поднимается по футеровке.

Если материал получил слишком много тепла, то он оплавляется, прилипает к футеровке и не отделяется от I!ec при вращении печи.

Прн подъеме материала вместе с футеровкой ток статоря приводя печи возрастает, при отделении от футеровки и падении материала ток i .ëå!Ibøàåòñÿ. Таким образом, при вра1.енин пе ги изменение амплитуды тока статсра имеет периодический, колебательный характер, причем качество материала связано с колебаниями, период которых соизмерим с временем одного оборота печи.

С увеличением расхода тепла амплитуда задан1 ой полосы периодических колебаний тока статора будет возрастать до некоторого оптимального значения, равного Л, (фиг. 2), так как судет возрастать высота подъема материала по футеровке. При дальнейшем "80личении расхода тепла материал будет постепенно налипать на футерсвку, а амплитуда выделенной полосы периодических колебаний тока статоря будет уменьшаться, стремясь к нуг11о, когда материал перестанет отделяться от футерсвки.

Таким образом, зависимость A=f(Q) имеет экстремальный характер.

Расход тепла, полученного материалом, зависит от расхода топлива и его теплотворной способности при полном сжигании топлива.

Поскольку теплотворная способность топлива меняется незначительно, причем эти изменения имеют низкочастотный характер, можно допустить, что расход тепла определяется, в основном, расходом топлива.

Устройство работает следующим образом.

Датчик 7 измеряет расход топлива и подает сигнал на устройство 6, состоящее из регулятора, который с помощью исполнительного механизма и регулирующего органа поддерживает заданное задатчиком устройства 6 значение расхода топлива.

Датчик стабилизатора 8 подачи сырья измеряет расход сырья и посылает соответствующий сигнал на регулятор с исполнительным механизмом, который связан с регулирующим органом подачи сырья, и, таким образом, поддерживается заданное задатчиком стабилизатора значение расхода сырья, которое устанавливают г. зависимости от свойств сырья. Задание устройству 6 автоматически изменяет экстремальный регулятор 5.

Экстремальный регулятор через блок 4 сравнения получает сигнал от измерителя 1

1()

65 амплитуды выделенной полосы периодических колебаний тока статора печи, и от устройства, предназначенного для формирования заданного значения этой амплитуды (соответствующего точке А1 на фиг. 2), состоящего из элементов 2, 3, 7, 8.

Оптимальному качеству продукт

Режим, соответствующий точке Л1, является близким к оптимальному 1;о качеству гото вого продукта и оптимальным по расходу топ лива. Поэтому экстремальный регулятор на страивают на поддержание значения ампли туды, равного А1. Для этого на вход регуля тора 5 поступает сумма двух сигналов: от измерителя 1 и от устройства, на выходе которого сигнал имеет вид кривой d на фиг. 2.

Это устройство состоит из датчика 7, подающего и м пул ьсы í à 3 ад атч и к 2.

Сигнал от задатчика 2 со знаком минус поступает на блок 4, на который, кроме того, поступают со знаком пл1ос сигналы от задатчика 3 и от измерителя амплитуды заданной полосы периодических колебаний тока стятора привода печи 1.

Задатчик 3 может быть выполнен в виде источника напряжения постоянной величины, а задатчик 2 — в виде потенциометра переменного сопротивления, вход которого электрически соединен с датчиком 7, а выход — с блоком 4 сравнения. Движок потенциометра механически соединен с приводным двигателем, питание к которому поступает от стабилизатора 8 подачи сырья.

B результате суммирования сигналов в блоке 4 сигнал, поступающий на регулятор 5, имеет вид кривой е на рис. 2, причем экстремум соответствует заданной точке Аь Амплитуда 00 соответствует величине сигнала от задатчика 3.

Положение задатчика 2, а следовательно, и величина оптимального расхода топлива, зависят от заданного расхода сырья. Последний, в свою очередь, зависит от вида сырья, от его химического и физического составов.

Согласно требованиям технологии обжига каждоглу виду сырья соответствует заданный расход сырья и соответствующий ему заданный оптимальный расход топлива.

При работе устройства могут встретиться два вида возмущений, по разному влияющих на процесс обжига: возмущения, вызывающие ухудшение подготовки материала в начальных зонах печи и приводящие к вертикальному дрейфу экстремальной характеристики (кривая а, фиг. 1) по сравнению с исходной характеристикой (кривая в, фиг. 2) возмуще ния, вызванные изменением химического и

504916

Формула изобретения А

О

9 иг 3

9 иг. 1

Составитель Ю. Лямин

Техред Е. Подурушина

Корректор А. Дзесова

Редактор Е. Дайч

Заказ 827/14 Изд. № 1152 Тираж 752 Подписное

LHiIHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 физического составов сырья, например, изменением сорта глины, приводящие к горизонтальному дрейфу экстремальной характеристики (кривая с, фиг. 1).

Первый вид возмущений наиболее характерен и часто встречается. В этом случае устройство будет автоматически поддерживать субоптнмальпый режим обжига. Второй вид возмущений встречается реже. Он требует произвести перенастройку технологического режима обжига применительно к новому сырью и, в частности, установить стабилизатору

8 новое заданное значение расхода сырья. В соответствии с ним автоматически установится новое положение задатчика 2. Теперь устройство будет поддерживать новый субоптимальный режим обжига, соответствующий новому положению экстремальной характеристики.

Таким образом, устройство обеспечивает высокое качество готового продукта и экономию топлива при изменяющихся условиях обжига.

Устройство для автоматического управления вращающейся печью с приводом, например, для производства керамзита, включающее устройство для автоматического изменения расхода топлива, соединенное с датчиком расхода топлива, и стабилизатор подачи сырья, отличающееся тем, что, с целью повыше10 ния качества готового продукта, устройство содержит блок сравнения и измеритель амплитуды заданной полосы периодических колебаний тока статора привода печи, задатчик оптимального расхода топлива и задатчик на15 чального значения амплитуды заданной полосы периодических колебаний тока, соединенные с входами блока сравнения, а также экстремальный регулятор, вход которого соединен с блоком сравнения, а выход — с уст20 ройством для автоматического изменения расхода топлива, причем датчик расхода топлива и стабилизатор подачи сырья соединены с входами задатчика оптимального расхода топлива.